[发明专利]一种基于酪蛋白与乳铁蛋白动态吸附解析机制的乳铁蛋白制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乳铁蛋白的制备方法，具体涉及一种基于酪蛋白与乳铁蛋白动态吸附解析机制的乳铁蛋白制备方法。

背景技术

牛乳蛋白主要是酪蛋白和乳清蛋白，其中乳铁蛋白（Lactoferrin，LF）主要存在于乳清蛋白中，在牛乳中的含量约为0.1-0.4mg/mL。LF具有多种重要的生物学功能，例如抗菌活性、很强的离子亲和力、抵抗病毒对机体的入侵、提高机体的免疫调节能力、促进伤口的愈合、增强机体对于病的抵抗能力、促进成骨细胞的增殖等等。广泛应用于婴幼儿配方奶粉、食品、医药、保健等领域，具有非常广泛的市场应用前景。

从1960年开始，人们就开始从不同的原料乳如牛乳、牛初乳、人乳、山羊乳和骆驼初乳等中，采用各种方法如超滤、盐析、硫酸铵沉淀、离子交换色谱法、盐析结合凝胶层析法、超滤结合离子交换色谱法、亲和色谱法、混合模式扩张床吸附法、固定化单克隆抗体等方法。Groves 采用了DEAE阴离子交换层析成功地分离出了LF，接着 Foley又对Groves的磷酸纤维素交换层析进行了改进，制备了纯度达81%的LF，随后人们又研究出更有效的羧甲基阳离子交换层析法分离LF。目前，主要采用强阳离子交换层析梯度洗脱的方法，结合超滤浓缩以及凝胶过滤层析相结合的方法分离高纯度的乳铁蛋白。如S Sepharose Fast Flow、SP Sepharose Big Beads等阳离子交换树脂，通过阳离子交换树脂方法最后获得LF纯度>95%，与亲和层析法相比成本较低且应用广泛。而硫酸铵沉淀和超滤等方法则成本低廉，易操作，但获得的LF纯度（<50%）较低，所以该方法通常用于分离LF粗品及辅助阳离子交换层析和亲和层析等方法以获取高纯度LF。生产及实验中通常采用阳离子交换层析和超滤、凝胶层析等方法相结合以快速获取高纯度LF。

尽管利用上述方法可以得到纯度高达90%以上的乳铁蛋白产品，但这些方法本身也存在诸多技术局限性，如生产成本过高，生产步骤繁琐，需要对层析材料进行洗脱等。固定化单克隆抗体法分离效果好纯度高，但制备工艺复杂、成本昂贵，难以工业化生产；而超滤法操作简便，费用相对低，易形成工业化规模，但超滤膜需经常处理，其产品纯度不如层析法高。此外，乳铁蛋白本身在牛乳中的含量极低，而在酪蛋白胶体中的分布又使得存在于乳清中的乳铁蛋白(仅有30%到50%)更是少之又少，这无疑加大了处理液体的体积，增加了提取难度。因此人们最终不得不考虑在工业生产中利用其他技术方法，对牛乳中的乳铁蛋白进行分离提取。近年来，膜过滤技术被广泛应用。其2007年Jimenez-Lopez研究了微膜过滤对牛乳中各成分的影响，从而可以通过膜过滤技术对乳铁蛋白进行分离提取。

有研究表明，在牛乳体系中乳铁蛋白以两种形式存在，一种是自由乳铁蛋白，即自由存在于牛乳乳清蛋白中；一种是与酪蛋白胶体（Casein micelles, CM）相互作用的固定乳铁蛋白，形成酪蛋白胶体与乳铁蛋白复合物（LF-CM）。根据L. Phelebon的研究结果表明，二者之间存在着一个可逆平衡。酪蛋白(Casein, CN)在牛乳条件下并不是以单分子形式存在的，而是主要由4种不同类型的酪蛋白αs1-、αs2-、β-、κ-CN相互结合形成酪蛋白胶体复合物（Casein micelles,CM）。利用牛乳体系中酪蛋白与乳铁蛋白的动态包裹解析机制，可以在工业化生产中开发一种新型的乳铁蛋白纯化方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于酪蛋白与乳铁蛋白动态吸附解析机制的乳铁蛋白制备方法，充分利用牛乳体系中酪蛋白与乳铁蛋白的动态包裹解析机制，实现乳铁蛋白最大程度的释放，使得乳铁蛋白制备得率与现有技术相比提高15%-30%，实现技术的重大突破。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于酪蛋白与乳铁蛋白动态吸附解析机制的乳铁蛋白制备方法，包括如下步骤：

（1）对新鲜牛乳进行杀菌处理；

（2）对杀菌后的新鲜牛乳进行脱脂处理，脱脂后即为脱脂乳产品；

（3）采用0.1μm的微滤膜过滤方法对脱脂乳进行浓缩，温度控制在35-55℃，将浓缩倍数控制在1-3倍；

（4）对微滤膜过滤截留液进行透析处理，透析膜规格为0.1μm的微滤膜，温度控制在35-55℃，采用去离子水作为透析溶液，控制截留溶液中总蛋白浓度为20-50g/L；

（5）向截留溶液中加入 100-500 mmol/L的NaCl，并将pH值调为6.0-7.0，温度控制在25-35℃；经过调配后在4-6℃条件下间歇搅拌2-8h；